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INDICE
I.- EL PROBLEMA.
a) TITULO DESCRIPTIVO DEL PROBLEMA
b) Formulación del problema
c) Objetivos – investigación
II.- MARCO DE REFERENCIA.
A) Fundamentos teóricos
B) Antecedentes del problema
III. CONTENIDO
TECNICAS DE SEPARACION DE MEZCLAS.
TIPOS DE MEZCLAS
1.1. MEZCLA HOMOGENEA:
1.2. Aplicaciones a la industria.
2.2. MEZCLAS HETEROGENEAS
2.2.1. Dispersión coloidal
2.2.2. Suspensión química
3. TECNICAS DE DESEPARACION.
3.1. DIALIZACION.
3.2. DECANTACION
3.2.1. Decantación estática.
3.2.2. Decantación por contacto de fangos:
APLICACIONES EN LA INDUSTRIA
3.3. TAMIZADO
3.3.1. Tipos de tamizado
3.3.2. Principio de funcionamiento
3.3.3. Aplicación en la industria
3.4. IMANTACION
3.5. CENTRIFUGACION
3.5.1. Historia de equipo.
3.5.2. Tipos De Centrifugas
3.5.2.1. Centrífuga De Sedimentación
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3.5.2.2. Centrífugas De Filtro:
3.5.3. CLASIFICACION DE CENTRIFUGAS
3.5.3.1. Centrífugas Hidraulicas
3.5.3.2. Centrífugas De Banda
3.5.3.3. Centrífugas De Mando Eléctrico
3.5.3.4. Centrífugas Baches
3.5.3.5. OSTER
3.5.3.6. Centrífuga Tipo Botella
3.5.3.7. Centrífugas Tipo Disco
3.5.3.8. Centrífugas Tipo Canasta:
3.5.3.9. Centrífugas tipo vacuum:
3.5.4. Proceso Donde Se Aplica La Técnica De La Centrifugación
IV. RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES
A) Recomendaciones.
B) Conclusiones
V. BIBLIOGRAFIA.
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I.- EL PROBLEMA.
d) TITULO DESCRIPTIVO DEL PROBLEMA
TÉCNICAS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS (HOMOGÉNEAS Y
HETEROGÉNEAS) Y APLICACIONES EN LA INDUSTRIA
DIALIZACIÓN, DECANTACIÓN, TAMIZACIÓN, IMANTACIÓN,
CENTRIFUGACIÓN
e) FORMULACION DEL PROBLEMA
¿CUALES SON LAS TÉCNICAS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS
HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS Y APLICACIONES EN LA
INDUSTRIA DIALIZACIÓN, DECANTACIÓN, TAMIZACIÓN,
IMANTACIÓN, CENTRIFUGACIÓN?
c) OBJETIVOS – INVESTIGACIÓN
ESTABLECER LAS DIFERENCIAS ENTRE LA TÉCNICA DE LA
SEPARACIÓN DE MEZCLAS HOMOGÉNEAS Y HETEROGENIAS
CONOCER LAS APLICACIONES DE LAS MEZCLAS EN LA
INDUSTRIA DE DIALIZACIÓN, DECANTACIÓN, TAMIZACIÓN,
IMANTACIÓN, CENTRIFUGACIÓN
ESTABLECER LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA
APLICACIÓN DE LAS MEZCLAS EN LA INDUSTRIA
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II.- MARCO DE REFERENCIA.
A. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Los métodos de separación de fases de mezclas son aquellos
procesos físicos por los cuales se pueden separar los
componentes de una mezcla. Por lo general el método a utilizar
se define de acuerdo al tipo de componentes de la mezcla y a
sus propiedades particulares, así como las diferencias más
importantes entre las fases.
La separación es la operación en la que una mezcla se somete a
algún tratamiento que la divide en al menos dos sustancias
diferentes. En el proceso de separación, las sustancias
conservan su identidad, sin cambio alguno en sus propiedades
químicas.
Entre las propiedades físicas de las fases que se aprovechan
para su separación, se encuentra el punto de ebullición, la
solubilidad, la densidad y otras más.
Fuente:www.codelcoeduca.cl/index.html
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B. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA
- Tesis de Química: Universidad San Maracos Lima Perú
Importancia de la Química Mezclas Homogéneas y Heterogéneas
En la Aplicación a la Medicina.
VI. CONTENIDO
2. TECNICAS DE SEPARACION DE MEZCLAS.
En química, una mezcla es una materia formada al combinar dos o más
sustancias sin que suceda una reacción química. Aunque no hay cambios
químicos en una mezcla, algunas propiedades –tales como su punto de fusión–
pueden ser diferentes de las de sus componentes. Las mezclas pueden
separarse en sus componentes originales por medios físicos (mecánicos). Las
mezclas se clasifican en homogéneas y heterogéneas.
3. TIPOS DE MEZCLAS
Una mezcla es un sistema material formado por dos o más componentes
mezclados, pero no combinados químicamente. En una mezcla no ocurre una
reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y
propiedades químicas. No obstante, algunas mezclas pueden ser reactivas, es
decir, que sus componentes pueden reaccionar entre sí en determinadas
condiciones ambientales, como una mezcla aire-combustible en un motor de
combustión interna.
Una mezcla es la combinación física de dos o más sustancias que retienen sus
identidades y que se mezclan pudiendo formar según el caso aleaciones,
soluciones, suspensiones y coloides.
3.1. MEZCLA HOMOGENEA:
Las mezclas homogéneas o uniformes son aquellas en las que la composición
es la misma en toda la muestra. La mezcla homogénea también se denomina
disolución, que consiste en un disolvente, normalmente la sustancia presente
en mayor cantidad, y uno o más solutos.
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Normalmente el disolvente es un líquido, mientras que el soluto puede ser
sólido, líquido o gas. La soda es una disolución formada por dióxido de carbono
(soluto) y agua (disolvente). El agua de mar es una disolución más compleja,
formada por varios solutos sólidos, incluyendo el cloruro de sodio y otras sales,
en agua, que es el disolvente. También es posible conseguir disoluciones en
estado sólido. El latón es una disolución sólida que contiene dos metales, cobre
(67%-90%) y zinc (10%-33%). (Duarte Rocha, Bruno.)
mezclashomogeneasyheterogeneas.blogspot.com/
4. Ejemplos de mezclas homogéneas:
El aire, es la mezcla homogénea de oxígeno, bióxido de carbono, vapor
de agua y otros gases.
El agua de mar que se forma al mezclar agua con diversas minerales.
Una taza de café.
Alcohol con agua.
El humo del escape de un auto.
Detergente con agua.
Pintura en aceite.
La masa para preparar un pastel.
Tinta en agua.
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2.1.1 APLICAIONES A LA INDUSTRIA.
Bebidas energéticas: Agua, glucosa, colorante, etc.
Cerveza: Agua , glucosa, CO2, malta,, etc.
Refrescos como los de Durazno, manzana.
Kétchup: Pulpa de tomate, agua, sal, glucosa, etc.
Leche: Agua, proteínas, lactosa, aceite o grasa, sal, etc.
Miel de abeja: Glucosa, hormonas, aromas naturales, agua, etc.
Soluciones-quimicas.wikispaces.com
3.2. MEZCLAS HETEROGENEAS
Una mezcla heterogénea es aquella que posee una composición no
uniforme en la cual se pueden distinguir a simple vista sus componentes y
está formada por dos o más sustancias, físicamente distintas, distribuidas
en forma desigual. Las partes de una mezcla heterogénea pueden
separarse fácilmente. Pueden ser gruesas o suspensiones de acuerdo al
tamaño. Mezclas gruesas: El tamaño de las partículas es apreciable, por
ejemplo: las ensaladas, concreto, etc. Y suspensiones: Las partículas se
depositan con el tiempo, por lo general tiene la leyenda "agítese bien antes
de usar", por ejemplo: medicamentos, aceite con agua, etc.
3.2.1. Dispersión coloidal
En química un coloide, suspensión coloidal o dispersión coloidal es un
sistema fisicoquímico formado por dos o más fases, principalmente: una
continua, normalmente fluida, y otra dispersa en forma de partículas; por lo
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general sólidas. La fase dispersa es la que se halla proporcionalmente en
menor cantidad. La mezcla heterogénea no es visible a nivel macroscópico,
sin embargo con la ayuda de un microscopio es posible distinguir sus
componentes y apreciar que se trata de una mezcla heterogénea.
3.2.2. Suspensión química
Suspensión se denomina a las mezclas que tienen partículas finas
suspendidas en un líquido durante un tiempo y luego se sedimentan. En la
fase inicial se puede ver que el recipiente contiene elementos distintos. Se
pueden separar por medios físicos. Algunos ejemplos de suspensiones son
el engrudo (agua con harina) y la mezcla de agua con aceite.
didactalia.net
4. TECNICAS DE DESEPARACION.
4.1. DIALIZACION.
(Del griego diálisis, significando disolución, día, significa a través, y
lysis, separación) es un proceso mediante el cual se extraen las toxinas
y el exceso de agua de la sangre, normalmente como terapia renal
sustitutiva tras la pérdida de la función renal en personas con fallo renal.
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La diálisis puede usarse para aquellos con un trastorno agudo de la
función renal (insuficiencia renal aguda) o progresiva pero empeorando
crónicamente la función renal - un estado conocido como enfermedad
renal crónica en etapa 5 (antes conocida como insuficiencia renal
crónica). Esta última forma puede desarrollarse durante meses o años,
pero en contraste con la insuficiente renal aguda, no suele ser
reversible, considerándose la diálisis como una "medida de espera"
hasta que se pueda realizar un trasplante renal, o a veces como la única
medida de apoyo en los casos en los que un trasplante sería
inapropiado.
Mientras están sanos, los riñones mantienen el equilibrio
hidroelectrolítico del cuerpo. Aquellos productos finales del metabolismo
que el cuerpo no puede eliminar con la respiración son excretados
también a través de los riñones. También participan en el sistema
endocrino produciendo eritropoyetina y calcitriol. La eritropoyetina está
implicada en la producción de eritrocitos y el calcitriol en la formación de
hueso. La diálisis es un tratamiento imperfecto para reemplazar la
función renal ya que no sustituye las funciones endocrinas del riñón. Los
tratamientos de diálisis reemplazan algunas de esas funciones a través
de la difusión (eliminación de desechos) y ultrafiltración (eliminación de
líquidos).
Este proceso debe realizarse en un cuarto higiénico para evitar el riesgo
de contraer alguna infección en la sangre durante el proceso
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Hemodialysis schematic.gif
4.2. DECANTACION
La decantación es un proceso físico de separación de mezcla especial para
separar mezclas heterogéneas, estas pueden ser exclusivamente líquido -
líquido ó sólido - líquido. La decantación se basa en la diferencia de
densidades entre los dos componentes, que hace que dejados en reposo,
ambos se separen hasta situarse el más denso en la parte inferior del envase
que los contiene. De esta forma, podemos vaciar el contenido por arriba (si
queremos tomar el componente menos denso) o por abajo (si queremos tomar
el más denso).
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6.2.1 PRINCIPALES TIPOS DE DECANTACIÓN:
4.2.1.1. Decantación estática: Puede procederse por intermitencia, llenando
un depósito en el que el agua permanezca en reposo durante varias
horas, y vaciando a continuación la capa superior de agua hasta un
nivel por encima del de los fangos depositados. Pude ser interesante
este procedimiento para instalaciones provisionales, pero en una
explotación industrial, siempre es preferible utilizar un decantador en
circulación continua, con el fin de evitar frecuentes intervenciones
manuales. El decantador está constituido por un depósito rectangular
o circular. Para que se depositen los fangos, es preciso que la
velocidad ascensional del agua sea inferior a la velocidad decaída de
las partículas, lo que, naturalmente, depende de la densidad y
tamaño de las mismas. Los decantadores estáticos deben funcionar
preferentemente de forma regular, puesto que silas variaciones de
caudal provocan la formación de remolinos que hacen que los fangos
suban a la superficie. Igualmente, cualquier variación de
temperatura, por pequeña que sea, entre el agua bruta y el agua del
decantador, da lugar a movimientos de convección que producen el
mismo efecto.
4.2.1.2. Decantación por contacto de fangos: Los progresos de la técnica,
han mejorado la floculación aumentando la concentración del flóculo,
o recirculando los fangos, con lo cual se acelera la decantación. En
el caso de tratamiento biológico, los decantadores finales, en los que
se separa el flóculo biológico del agua depurada, se denominan
clarificadores. Estos decantadores deben admitir grandes
porcentajes de recirculación, de forma que los fangos permanezcan
el menor tiempo posible en el aparato, antes de volver a los
depósitos de aeración. Con los sistemas de decantación por contacto
de fangos mejoran los fenómenos de floculación y se obtiene un
rendimiento óptimo de la cantidad de reactivo introducida, debido a la
concentración que se produce en el lecho del fango. Se consigue así
una mejor adsorción de las materias disueltas sobre el flóculo
formado. Dentro de esta decantación hay dos tipos: Recirculación
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de fangos: Los fangos se separan del agua clara en una zona de
decantación. Seguidamente, se recirculan haciéndoles pasar a una
zona de mezcla, provista de un sistema de agitación mecánica
(Accelerator, Turbo circulator) o hidráulica (Circulator). El agua bruta,
a la que se han añadido los reactivos, se introduce igualmente en
esta zona de mezcla.
tallerdeciencias2010.blogspot.com
4.2.2. APLICACIONES EN LA INDUSTRIA
El agua clarificada, que queda en la superficie del decantador, es
redirigida hacia un filtro o un nuevo envase. La velocidad de caída de las
partículas es proporcional a su diámetro y masa volumétrica.
Durante la fase de tratamiento, y con objeto de acelerar y mejorar el
proceso de decantación, se añaden algunos productos que propician la
aglomeración y dan mayor peso a las partículas en suspensión. Entre
éstos productos, podemos destacar el carbón activado en polvo, el
cloruro férrico o los policloruros de aluminio y un polímero sintetizado
que favorece la aglomeración de los folículos
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La mezcla de agua con coagulantes-floculantes se introduce en la base
del decantador. En éste hay micro arena, que «se pega» a los flóculos y
aumenta así su tamaño y peso. Así, los flóculos se van al fondo del
decantador. El agua decantada se evacúa por la parte superior del
tanque pero, antes, debe atravesar unos módulos laminares inclinados
que fuerzan la decantación de las partículas más ligeras arrastradas por
la corriente ascendente del agua. En el fondo del decantador, se
bombea el fango sin interrupción y de allí se manda a un hidrociclón
que, gracias a la fuerza centrífuga, separa el fango y la micro arena.
Dicha arena se reinyecta en el decantador, mientras que los fangos se
redirigen hacia la unidad de tratamiento de fangos.
La decantación es un proceso importante en el tratamiento de las aguas
residuales.
http://articulosccnn.blogspot.com/
En la siguiente figura nos muestra el proceso de depurador de aguas residuales,
utilizando la técnica de la decantación.
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4.3. TAMIZADO
La tamización o tamizado es un método físico para separar mezclas en
el cual se separan dos sólidos formados por partículas de tamaño
diferente.
Consiste en hacer pasar una mezcla de partículas de diferentes tamaños
por un tamiz, cedazo o cualquier cosa con la que se pueda colar. Las
partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz o colador
atravesándolo y las grandes quedan atrapadas por el mismo. Un
ejemplo podría ser: si se saca tierra del suelo y se espolvorea sobre el
tamiz, las partículas finas de tierra caerán y las piedras y partículas
grandes de tierra quedarán retenidas en el tamiz. De esta manera se
puede hacer una clasificación por tamaños de las partículas.
Es un método muy sencillo utilizado generalmente en mezclas de sólidos
heterogéneos. Los orificios del tamiz suelen ser de diferentes tamaños y
se utilizan de acuerdo al tamaño de las partículas de una solución
homogénea, que por lo general tiene un color amarillo el cual lo
diferencia de lo que contenga la mezcla.
Para aplicar el método de la tamización es necesario que las fases se
presenten al estado sólido. Se utilizan tamices de metal o plástico, que
retienen las partículas de mayor tamaño y dejan pasar las de menor
diámetro. Por ejemplo, trozos de mármol mezclados con arena; harina y
corcho; sal fina y pedazos de roca, cantos rodados, etc.
El tamiz de tejido no es más que una serie de hilos colocados a lo ancho
y tejido sobre esto en sentido vertical. Lo que están tejidos a lo ancho se
llaman trama y los verticales se llaman urdimbre. La forma de hacerlo es
pase el hilo de arriba abajo repetidas veces. Entendemos por tamiz
cualquier superficie dotada de perforaciones de unas determinadas
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dimensiones, un tamiz puede ser una chapa perforada un emparrillado o
un tejido de tamiz que es en el que nos vamos a centrar:
Características de un tejido de tamiz: según la naturaleza del tamiz que
es el material del que están hechos los hilos, pueden ser de acero;
Bronce y nylon. Los tamices pueden poseer una diversidad de formas
geométricas, pudiendo ser cuadrados, rectangulares, redondos, etc.
http://laboratorio-sandra.blogspot.com/
4.3.1. TIPOS DE TAMIZADO
El tamizado en seco se aplica a materiales que contienen poca
humedad natural o que fueron desecadas previamente.
El tamizado húmedo se efectúa con adición de agua al material en
tratamiento, con el fin de que el líquido arrastre a través del tamiz a las
partículas más finas.
Separación de diversos tamaños de astillas de madera en
la fabricación de celulosa. Harina de maíz nixtamalizado.
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4.3.2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Regulando el ángulo de los contrapesos, se pueden obtener movimientos
distintos del producto sobre el tamiz.
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4.3.3. APLICACIÓN EN LA INDUSRTRIA
o Industria Harinera
o Industria Salinera
o Industria Azucarera
o Industria de productos químicos diversos como: separación de
minerales, ácidos orgánicos, sales inorgánicos, etc.
4.4. IMANTACION
En la mayoría de los materiales, la magnetización aparece cuando se aplica un
campo magnético a un cuerpo. En unos pocos materiales, principalmente los
ferromagnéticos, la magnetización puede tener valores altos y existir aun en
ausencia de un campo externo. También se puede magnetizar un cuerpo
haciéndolo girar.
El cálculo analítico de la magnetización de un cuerpo es, en general, imposible,
lo que incluye casos tan simples como los electroimanes en forma de barra o
de herradura. En ciertos casos en los que el cuerpo adopta una forma concreta
es posible la solución analítica, como en un toro o un anillo completamente
arrollado con un conductor (anillo de Rowland) o en esferas en campos
uniformes; hay también situaciones físicas en las que son posibles ciertas
simplificaciones para su resolución.
arena con limaduras de hierro, partículas de hierro que puedan
acompañar a los cereales; recoger agujas o alfileres.
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4.5. CENTRIFUGACION
La centrifugación es un método mecánico de separación de líquidos no
miscibles, o de sólidos y líquidos por la aplicación de una fuerza centrífuga.
Esta fuerza puede ser muy grande. Las separaciones que se llevan a cabo
lentamente por gravedad pueden acelerarse en gran medida con el empleo de
equipo centrífugo.
Las centrífugas o bombas centrífugas se usan en diferentes tipos de industrias:
industria química, petroquímica, refinerías, industrias alimenticias,
farmacéuticas, textil, azucarera, etc.
A continuación, haremos una descripción sobre que son las centrífugas, sus
tipos y clasificación; además de su participación en la industria azucarera.
Esquema de una extractora centrífuga, operación contracorriente con dos etapas
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4.5.1. HISTORIA DE EQUIPO.
La invención de la máquina centrífuga que purga masa cocidas
azucareras ha sido atribuida a Schotter en 1848 y a Dubrunfaut, pero las
autoridades en esta materia están de acuerdo en que fue David Weston
quien obtuvo la patente de la centrífuga suspendida en 1852 y la
introdujo al trabajo práctico azucarero en Hawai, en 1867. Hasta bien
entrado el siglo actual, al tipo de máquina centrífuga que está en uso
general en la actualidad se le llamaba centrífuga Weston. Fue para
trabajo azucarero que se desarrollaron equipos de filtración de varios
tipos, entre ellos el filtro Taylor de bolsas, de hace más de 100 años; el
filtro prensa, fue sugerido por Howard alrededor de 1820, pero fue
introducido con éxito por Needham en 1853; y los filtros modernos de
láminas, tales como los Kelley, Sweetland y Vallez, fueron introducidos
de 1910 a 1920.
Imágenes del libro de FELIU Y PÉREZ, BARTOLOMÉ: Curso elemental de Física
experimental y aplicada y nociones de Química Inorgánica. Fotografía del Laboratorio
de Física del I.E.S. Ibáñez Martín
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4.5.2. TIPOS DE CENTRIFUGAS
Existen 2 grandes tipos de centrífugas:
1) Centrífuga De Sedimentación:
Esta contiene un cilindro o un cono de pared sólida que gira alrededor de un
eje horizontal o vertical. Por fuerza centrífuga, una capa anular de líquido de
espesor fijo se sostiene contra la pared. A causa de que esta fuerza es
bastante grande comparada con la de la gravedad, la superficie del líquido se
encuentra esencialmente paralela al eje de rotación, independientemente de la
orientación de la unidad. Las fases densas "se hunden" hacia fuera y las fases
menos densas se levantan hacia dentro. Las partículas pesadas se acumulan
sobre la pared y deben retirarse continua y periódicamente.
2) Centrífugas De Filtro:
Estas operan como el tambor de rotación de una lavadora doméstica. La pared
de la canasta está perforada y cubierta con un medio filtrante, como una tela o
una rejilla fina, el líquido pasa a través de la pared impelido por la fuerza
centrífuga dejando una torta de sólidos sobre el medio filtrante. La rapidez de
filtración se incrementa con esta fuerza y con la permeabilidad de la torta
sólida. Algunos sólidos compresibles no se filtran bien en una centrífuga a
causa de la deformación que sufren las partículas por la acción de la fuerza
centrífuga, por lo que la permeabilidad de la torta se ve reducida
considerablemente. La cantidad de líquido que se adhiere a los sólidos
después que éstos se han centrifugado depende también de la fuerza
centrífuga aplicada; en general, el líquido retenido es considerablemente menor
que el que queda en la torta que producen otros tipos de filtros.
4.5.3. CLASIFICACION DE CENTRIFUGAS
Dependiendo del mecanismo utilizado para realizar su trabajo, las centrífugas
se clasifican en :
4.5.3.1. Centrífugas Hidraulicas
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Para este tipo de centrífuga es necesario un litro de agua por segundo para un
H.P. Cuando la presión se aplica con una
Bomba centrífuga, ésta tiene generalmente, un rendimiento propio de 0.65 a
0.80. Las bombas bien construidas, llegan fácilmente a 0.75.
Ventajas:
Su conservación es simple; las piezas que más se desgastan son las boquillas,
que se reemplazan fácilmente.
En algunos países se ha llegado a hacerlas girar muy rápidamente,
aumentando la presión del agua y la potencia de las bombas.
Desventajas:
Tienen un alto consumo de potencia por el bajo rendimiento de la rueda Pelton.
El problema anterior se acentúa más si se les hace trabajar con compresores
de acción directa, que consumen de 35 a 40-Kg. por H.P.
Su arranque es relativamente lento.
Este tipo de centrífuga tiende a desaparecer, por no corresponder a las
exigencias de la industria azucarera moderna.
4.5.3.2. Centrífugas De Banda
Este tipo de centrífugas se reúne en baterías movidas por un eje longitudinal
común que, a su vez, es mandado por un motor. Los ejes de las centrífugas
son verticales y por lo tanto, la transmisión necesita poleas locas para el
regreso de la banda. El eje longitudinal gira comúnmente a una velocidad de
aproximadamente un tercio de la de las máquinas. El cálculo de las centrífugas
de banda, se hace a partir del par y de la aceleración angular, pudiendo
considerarse ésta como constante durante el período de arranque.
Ventajas:
Son las baratas de instalar.
Son simples y su conservación es fácil.
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Causan al motor pocas cargas intempestivas y dar una marcha suave y
regular.
Desventajas:
El desgaste de las bandas es considerable
Las necesidades de potencia sin ser tan altas como las de las centrífugas
hidráulicas, son mayores que las de las centrífugas con mando eléctrico
directo.
Han perdido terreno en favor de las centrífugas con mando eléctrico.
4.5.3.3. Centrífugas De Mando Eléctrico
Estas máquinas se manejan con un motor eléctrico vertical, cuyo eje es
continuación del eje de la centrífuga. El mando de la máquina se efectúa por
medio de un embrague de fricción consistente en dos zapatas de material
flexible provistas de dos balatas de fricción y convenientemente cargado. Las
zapatas están fijas al eje del motor y giran dentro de un tambor que a su vez
está fijo al eje de la centrífuga, resbalan al principio, arrastrando la centrífuga
que gira más y más rápidamente y al fin de determinado tiempo las zapatas se
adhieren completamente. La rapidez de aceleración puede modificarse
considerablemente, modificando el peso de carga de las zapatas o cambiando
el grueso de la banda flexible de que están hechas.
Ventajas:
Cada máquina centrífuga es independiente, es decir, forma una unidad
separada.
Por esta ventaja se economizan correas y tuberías.
Si algún motor se descompone, sólo se para una máquina y ésta es una
ventaja contra la pérdida de tiempo.
El motor individual es el arreglo que permite las más altas capacidades, la
mejor calidad del azúcar y el uso más completo del equipo.
Necesidades de mano de obra son mínimas.
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La conservación es simple; las descomposturas, las paradas y las reparaciones
de los motores, son raras.
Desventajas:
Este tipo de centrífugas son bastante caras.
Su motor disminuye el factor potencia.
4.5.3.4. Centrífugas Baches
Las partes más importantes de este tipo de centrífugas son:
1- Canasto: también llamado "drum". La porción cilíndrica esta perforada con
hoyos de 1/8" – ¼" .La parte superior tiene un labio sólido el cual fija el espesor
de la masa, normalmente oscila entre 7 y 10 pulgadas. La parte inferior es
sólida con hoyos para descargar el azúcar, este hoyo puede tener una válvula
para cierre durante el ciclo.
2- Tumbador: es un mecanismo de descarga que actúa neumáticamente que
posee una cuchilla que raspa el azúcar en el canasto.
3- Eje: el canasto se une al eje central en el fondo. El eje conecta el canasto
con el motor.
4- Bearing: Toda la parte rotativa esta soportada sobre los bearings.
5- Switch
6- Envolvente
7- Cedazos
Ventajas:
Ofrece un buen lavado de la masa cocida.
No ofrece rotura de cristales.
Produce azúcar de baja humedad.
Bajo consumo de energía.
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Desventajas:
Requerimientos de mantenimiento considerables.
Costo de operación y capital altos.
4.5.4. OSTER
Este tipo de centrífuga gira a velocidad constante, por tal razón usa menos
controles. Esto hace que el costo de mantenimiento sea menor. El canasto es
cónico con ángulos entre 30 y 34 grados. Este ángulo permite al cristal de
azúcar subir y ser descargado en la parte superior del canasto debido a la
fuerza centrífuga.
La alimentación debe colocar el flujo de masa en el centro del canasto y
producir una capa uniforme en la parte inferior del canasto.
Los cedazos son similares al los del centrífugo bache pero tienen las siguientes
diferencias:
El cedazo debe estar fijo al canasto.
El tamaño de los hoyos es diferente.
El cedazo continuo sufre desgaste producido por el azúcar y debe ser
cambiado periódicamente.
Debido a que el azúcar sube a través del screen, los cristales se rompen
produciendo cristales de diferentes tamaños.
Ventajas:
Bajo requerimiento de personal para su manejo.
Poca necesidad de mantenimiento.
Bajo costo de capital y operacional.
Desventajas:
Alto consumo de energía eléctrica.
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Pobre lavado de masa cocida.
Alta rotura de cristales.
Dependiendo de sí la centrífuga o su parte giratoria tenga una pared sólida,
una pared perforada o una combinación de ambas, estas se clasifican en:
Tipo botella
Tubulares
Tipo disco
Tipo vacuum
3.5.3.5. Centrífuga Tipo Botella:
Es un separador tipo lote, el cual es usado primordialmente para
investigaciones, pruebas o controles. La separación toma lugar en un tubo de
ensayo o en un envase tipo botella, el cual es simétricamente montado en una
vara vertical. La vara de una centrífuga de este tipo esta usualmente dirigida
por un motor eléctrico, turbo-gas, o por un mecanismo de tren dirigido
manualmente localizado encima o debajo del rotor.
En la mayoría de los casos, las botellas son sostenidas por envases de metal
bastante fuertes, de tal modo que su eje sea perpendicular al eje de rotación, y
algunas centrífugas tipo botella, los tubos de ensayo o botellas están inclinadas
a un ángulo de 37° al eje de rotación, a fin de reducir la distancia a la que el
material debe ser colocado.
Este tipo de centrífugas es un equipo estándar para la mayoría de los
laboratorios biológicos, químicos o médicos. Son usados para separar
materiales sólidos en suspensión o para clarificar líquidos cuando las
precipitaciones no suceden en un tiempo razonable en el campo gravitatorio.
P2) Centrífugas Tubulares:
Las centrífugas tubulares son usadas mayormente para la separación continua
de líquidos de otros líquidos o de partículas muy finas de líquidos. En general,
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son usadas cuando se requieren altos requerimientos de centrifugación. El
tazón rotatorio de una centrífuga tubular consiste en un largo tubo hueco.
Para separación continua, el material a centrifugar es introducido en el extremo
cerca del eje. En muchos casos la separación no es completa y se debe pasar
el material varias veces a la máquina.
Estas centrífugas son movidas por un motor de alta velocidad o una turbina de
aire o vapor. La sedimentación toma lugar como un fluido que fluye desde un
extremo del tubo al otro. Cuando el material consiste en pequeñas partículas o
moléculas y la concentración es muy baja, el material sólido es usualmente
dejado depositarse en la pared. En este caso, la maquina es operada como
una centrífuga por lote.
Las centrífugas tubulares se usan en un sinnúmero de aplicaciones, tales
como: purificación de vacunas (vacunas no centrifugadas contienen gran
cantidad de materiales no esenciales y dañinos; purificación de aceites de
lubricación e industriales; clarificación y purificación de productos alimenticios
tales como aceites esenciales, extractos y jugos de fruta; separación de
líquidos inmiscibles que no pueden ser separados por gravedad.
3.5.3.6. Centrífugas Tipo Disco:
Consiste en una pila de discos delgados en forma de conos. La sedimentación
toma lugar en dirección radial en el espacio entre los conos adyacentes. La
centrífuga tipo disco usualmente opera en forma continua. Estas centrífugas
son usadas para separación de líquidos en los cuales el sólido o componentes
inmiscibles que están en bajas concentraciones. Son usadas para la
purificación de aceites combustibles, para el aprovechamiento de aceites
usados de motores, y para refinación de aceites vegetales.
3.5.3.7. Centrífugas Tipo Canasta:
Estas centrífugas son llamadas a menudo "centrífugas filtro o clarificadores".
Tienen una pared perforada y un rotor tubular cilíndrico. En la mayoría de los
casos para pared externa la centrífuga consiste en una fina malla metálica o
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una serie de mallas soportadas por una pesada malla gruesa, la cual a su vez
es soportada por un plato.
El líquido pasa a través de la malla, y las partículas muy largas se depositan en
esta. Estas centrífugas son empleadas en la manufactura de caña de azúcar,
en el secado de ropa en lavadoras caseras y en el lavado y secado de
diferentes tipos de cristales y materiales fibrosos.
3.5.3.8. Centrífugas tipo vacuum:
En estas centrífugas, el rotor gira en aire o algún otro gas a presión
atmosférica. La fricción gaseosa en el rotor giratorio aumenta a un promedio
relativamente alto, tal así que la energía requerida por el motor aumenta
también. Esto da como resultado que la temperatura del rotor aumenta
drásticamente, algunas veces excediendo el punto de ebullición del agua.
Estas centrífugas pueden ser usadas para la determinación de pesos
moleculares de prácticamente todas las sustancias en solución. En centrífugas
modernas, los conductores de aire han sido reemplazados por conductores con
motores eléctricos más eficientes. Las centrífugas tipo vacuum son utilizadas
para purificar muchos materiales biológicos que no pueden ser fácilmente
separados por otros métodos.
4.5.5. PROCESO DONDE SE APLICA LA TECNICA DE LA
CENTRIFUGACION
En las masas cocidas de alta pureza, el azúcar en la centrífuga se lava con
agua y luego con vapor, o con vapor únicamente.
La doble purga es un procedimiento para la separación del azúcar, que sólo se
usa en la fabricación del azúcar blanco. Consiste primero en purgar la masa
cocida en una batería de centrífugas, sin lavarla. Las mieles que se obtienen
son entonces "pobres" o "pesadas". El azúcar se descarga en un mezclador
localizado bajo éstas, en donde se mezcla con mieles de alta pureza para
formar una masa cocida. De aquí se manda al mezclador distribuidor de una
segunda batería de centrífugas llamadas "de afinado", en donde se purga y se
lava con agua y vapor. Las mieles obtenidas son "ricas" o "ligeras".
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Para que la centrífuga pueda realizar un buen trabajo depende de:
La uniformidad del tamaño del grano.
Viscosidad del licor madre.
Cuando el grano no es uniforme, la centrifugación puede ser muy difícil. En
este caso, y si la máquina lo permite, la aceleración debe hacerse lenta y
gradual.
Algunas centrífugas disponen de descarga automática, las cuales están
abiertas en el fondo de la canasta y provistas de:
Un disco diseñado para recibir la masa cocida y distribuirla en el interior de la
canasta: sin este disco, la masa cocida caerá directamente, a través de la
canasta al conductor de azúcar.
Un fondo de pendiente notablemente mayor que la pendiente de las centrífugas
de descarga a mano. Este generalmente tiene:
- para altas purezas 45º
- para bajas purezas 60º
En las centrífugas automáticas la descarga del azúcar se asegura por un
dispositivo especial o "arado".
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VII. RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES
C) RECOMENDACIONES.
- Al momento de tener mezclar por separa se recomienda analizar
primero las propiedades físicas de los componentes a fin de poder
seleccionar la técnica adecuada para poder obtener mayor
productividad
D) CONCLUSIONES
- Al observar e investigar sobre dicha información "Separación de
Mezclas", hemos llegado a entender que para realizar cualquier
separación de mezclas primero debemos saber sobre su estado
físico, características y propiedades.
- Es interesante realizar una mezcla, pero es más importante tener
claro cuales componentes se mezclan para que la hora de separar
usemos la técnica más adecuada.
- Las centrífugas participan en la parte final de la elaboración del
azúcar, pero de ella depende de que tan buena calidad resulte el
producto, por lo que este proceso requiere de mucha atención.
- Sobre los materiales que contienen dos o más sustancias simples,
que pueden ser separadas tomando como base las propiedades
características de cada una de ellas esto se le conoce como mezclas.
- Las mezclas se pueden presentar de dos formas distintas
Homogéneas y Heterogéneas.
- La obtención de la misma depende de los componentes que la forman
de su número, propiedades, características, estados físico y el uso
que se le dará
- Basándose en estas premisa se aplicaran los diferentes métodos tale
como: Tamizado, decantación, destilación, centrifugación, imantación.
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VIII. BIBLIOGRAFIA.
- Lic. Rodríguez C., María. Química 9º.Librería Editorial
salesiana S.A. Caracas, 2001.
- Babor, Joseph A. y Ibarz Anznárez, José. Química General
Moderna 7º edición. Editorial Marín S.A. España, 1963.
- Lic. Domínguez Montero, Maria del sagrario y Lic. García de
Jaón de la Fuente, Jesús. Cultural, S.A de Ediciones. España,
1986
- Enciclopedia Microsoft® Encarta® 2002. © 1993-2001
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